Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik & Solarthermie?

Photovoltaik und Solarthermie sind Begriffe, die noch häufig verwechselt werden. Was versteht man unter diesen beiden Begriffen und wo liegen die Unterschiede? Diese Fragen werden wir in diesem Beitrag beantworten!

Was ist eine Photovoltaikanlage?

Der Begriff des Photovoltaik leitet sich von „Photos“ aus dem Griechischen ab und bedeutet Licht. Eine Photovoltaikanlage, auch PV-Anlage genannt, gehört zum Teilbereich der Solarenergie und ermöglicht es, die Einstrahlung von Licht (in der Regel Sonnenlicht) auf direktem Wege in elektrische Energie umzuwandeln. Mithilfe von Photovoltaikanlagen können Hausbesitzer ihren Strom klimafreundlich selbst erzeugen und auch direkt verbrauchen.

Doch wie funktioniert die Umwandlung von Sonnenenergie? Sobald elektromagnetische Strahlen der Sonne auf die photovoltaische Zelle treffen, werden Elektronen in Bewegung gebracht. Auf diese Weise entsteht ein Stromfluss in der Solarzelle. Um den erzeugten Gleichstrom jedoch häuslich nutzen zu können, muss es mithilfe eines Wechselgenerators in unseren hier üblichen Wechselstrom umgewandelt werden. Photovoltaik wird in Deutschland immer beliebter, rund 8 Prozent der deutschen Stromversorgung kommt aus der Sonneneinstrahlung. Die Bundesrepublik fördert die Entwicklung der Erneuerbaren Energie durch bestimmte Förderpakete, die es den Bürgern ermöglichen sollen, selbst in Photovoltaikanlagen zu investieren.

Was ist eine Solarthermieanlage?

Mithilfe einer Solarthermieanlage lässt sich durch Sonneneinstrahlung Wärme für Heizungen und Warmwasser erzeugen. Dies funktioniert wie folgt: Sobald Sonnenkollektoren auf dem Dach die Sonnenstrahlen einfangen, wird in einer dünnen Röhre eine Flüssigkeit erhitzt, sodass Dampf entsteht. Die solare Wärme wird in ein Heizspeicher weitergeleitet, wo die Wärme dann anschließend zum Heizen oder für die Warmwasserbereitung werden kann. In der Regel wird der Bedarf an Heizenergie jedoch nicht vollständig durch eine Solarthermieanlage gedeckt, sondern die Verwendung einer Solarthermie wird mit einer herkömmlichen Heizung kombiniert.

Im Neubau lässt sich jedoch einfacher eine vergrößerte Kollektor- und Speicherfläche konzipieren, sodass lediglich die Solarthermie als einzige Heizquelle im Haus prinzipiell umsetzbar ist. Die solarthermischen Anlagen sind bis heute noch nicht weit verbreitet, es wird aktuell schätzungsweise bei lediglich 10 % aller Wohnungen und Häuser als Heizquelle eingesetzt. Dennoch hat die Solarthermie großes Potential, einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende beizutragen. Die Technik gilt in Deutschland als ausgereift.

Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie

Sowohl Photovoltaikanlagen als auch Solarthermieanlagen sind Technologien zur Energieerzeugung, die dabei die Kraft der Sonne nutzen. Während eine Photovoltaikanlage die Lichteinstrahlung in elektrische Energie umwandelt, erzeugt eine Solarthermie Wärme. Für interessierte Hausbesitzer stellt sich die Frage, welches der beiden solartechnischen Energieerzeugern von Vorteil ist. Zunächst benötigen beide Anlagen eine passende Ausrichtung und eine entsprechend große Dachfläche, um effektiv genutzt zu werden. Das Funktionsprinzip der beiden technischen Geräte hingegen ist jedoch unterschiedlich.

Während bei einer Photovoltaikanlage das Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt wird, findet bei der Solarthermie ein Wärmekreislauf statt. Dies ist ein Vorteil der Solarthermie. Da die eingefangenen Sonnenstrahlen, anders als bei der PV-Anlage, nicht erst in Energie umgewandelt werden müssen, wird für die Heizenergie im Durchschnitt weniger Dachfläche benötigt als bei einer Photovoltaikanlage. Die Solarthermieanlage ist dementsprechend leistungsfähiger. Es ist jedoch zu erwähnen, dass gekaufter Strom teurer ist als gekaufte Wärme. Ein Vorteil der Photovoltaikanlage wiederum ist die vielseitige Verwendbarkeit. Der erzeugte Strom kann in allen Haushaltsgeräten genutzt werden. Zudem ist es durch den Strom auch möglich, eine Wärmepumpenheizung anzutreiben. Auch kann die erzeugte Energie der PV-Anlage in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Bei den Solarthermieanlagen ist eine Einspeisung der erzeugten Wärme nicht möglich. Auf diese Weise lässt sich heutzutage jedoch auch bei den Phovoltaikanlagen kaum noch Geld erwirtschaften, sodass die Solaranlage heutzutage eher für den Eigenbedarf angeschafft wird. Seitdem die Möglichkeit der Amortisierung wegfällt, spielen die Anschaffungskosten eine besondere Rolle bei der Frage, welches der beiden Systeme sich besser eignet. Generell sind die Anschaffungskosten einer Solarthermie geringer, dies liegt auch an den Fördermöglichkeiten für den Einbau. Je nach Bundesland/ Kommune ist jedoch auch eine Förderung für Photovoltaikanlagen möglich.

Dies ist vor allem dann der Fall, wenn das Photovoltaikmodell zusammen mit einem Stromspeicher angeschafft wird. Eine gut funktionierende Solarthermie kann die Heizkosten der Besitzer um bis 30 Prozent reduzieren. Bei entsprechender Dachfläche ist es zudem möglich, im Verlaufe des Jahres das Brauchwasser beinahe vollständig kostenneutral zu erhitzen. Aber auch der Einsatz einer Wärmepumpe, die durch eine PV-Anlage versorgt, kann sich bezahlt machen.

Hierbei hätten die Hausbesitzer zusätzlich den Vorteil, nahezu unabhängig von den Energieversorgern zu sein. Im Schnitt kostet eine Solarthermie ca. 5000€ für Warmwasser, bei einer Solarthermie für die Heizung plus Warmwasser belaufen sich die Kosten auf ca. 10.000€ bei einem Einfamilienhaus. Bei der Investition einer Photovoltaikanlage muss man im Schnitt mit 5000€-15.000€ rechnen, dies beinhaltet jedoch auch die Montage, Installation und Inbetriebnahme bei einem Einfamilienhaus. Die Amortisationszeit beträgt bei Solarthermien in der Regel 15-20 Jahre.

Es gibt jedoch auch Fälle, in denen sich die Anlage nicht amortisiert. Bei der Photovoltaikanlage beträgt die Amortisationszeit durchschnittlich 10-14 Jahre, dies ist ebenfalls abhängig von dem Kreditangebot. Je höher der Eigenverbrauch ist, beispielsweise bei einem Besitz eines Elektrowagens, desto kürzer die Amortisationszeit. Beide Geräte haben eine Lebensdauer von ca. 30 Jahren, die Solarthermien verfügen zudem meist über eine Garantie von 20 Jahren. Die Garantie von PV-Anlagen hingegen ist abhängig vom Hersteller. Dank Stromzähler und Energiemanagementsystemen fallen bei der Photovoltaikanlage Störungen jedoch in der Regel sehr schnell auf- bei Solarthermien wird man meist erst bei der Wartung darauf aufmerksam gemacht. Es wird empfohlen, Solarthermieanlagen alle 1-2 Jahre zumindest in geringem Maß warten zu lassen- intensivere Wartungen werden alle 3-6 Jahre empfohlen. Bei der PV-Anlage beläuft sich die empfohlene Wartungszeit auf alle vier Jahre.

Fazit

Schlussendlich lässt sich sagen, dass beide Systeme aus derselben Energiequelle zwei völlig unterschiedliche Produkte erzeugen. Da es von Gebäude zu Gebäude erhebliche Unterschiede gibt, macht eine Fachberatung Sinn, um zu überprüfen, welches System sich individuell für einen eignet.

Die Wirtschaftlichkeit der Solaranlagen hängt dabei auch vor allem vom Nutzungsverhalten der Besitzer ab. Da PV-Anlagen Strom erzeugen, der für zahlreiche Geräte benötigt wird, kann sich eine Photovoltaikanlage für den Einzelnen trotz höherer Anschaffungskosten stärker rentieren. Hausbesitzer sollten in jedem Fall den Unterschied der beiden Anlagen kennen, um zu entscheiden, welche Technologie für ihr Gebäude infrage kommt.